專利名稱：一種教學質量評價系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及教育，特別是一種教學質量評價系統(tǒng)。
背景技術：
教學質量評價是人們長久以來渴望實現(xiàn)而迄今未能實現(xiàn)的愿望。縱觀半個多世紀教育工程發(fā)展的歷史，不論是無線電、幻燈、電影、電視、錄音、錄象、程序教學、計算機、計算機輔助教學、多媒體、網絡，以至最新的虛擬大學，均未能有效解決這個問題。教學質量難以控制，這是因為學習是一種高級神經活動，發(fā)生在大腦內部，人們缺乏直觀觀察的干預的手段。本發(fā)明認為考試成績中蘊含著學生的智力及非智力因素和教師因素，而要將它們從成績中分析出來只是數(shù)學及心理學技術問題，不存在邏輯上的不可以，可以科學評價教學質量。

發(fā)明內容
本發(fā)明所解決的技術問題是通過對學習者考試成績的心理學及數(shù)學技術分析，將教師因素和學生因素從學生成績中分離出來，分別考察評價，并以表格或曲線圖等量化形式表達。對學生因素的評價項目包括認知因數(shù)、形象泛化度、思維能力、接受能力、努力情況、聽課因數(shù)、創(chuàng)造潛力、三度因數(shù)等。對教師因素的評價項目包括授課因數(shù)、教學綜合成效等。本發(fā)明所采用的技術方案是這樣，一種教學質量評價系統(tǒng)，開發(fā)應用軟件，將通過學科考試及心理學測量獲得原始數(shù)據(jù)，輸入該評價系統(tǒng)，經建立的基本數(shù)學表達式的處理得到最終數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以以曲線圖、表格或柱標等方式表達，從而反映教學質量，其特征在于(一)、數(shù)據(jù)庫Vz=Z(x-f-y)·Σi=1nD[tc(x-f-y),tc′(x-f-y)]Pit----(1)]]>Vs=S(x-f-y)·Σi=1nD[tc(x-f-y),tc′(x-f-y)]Pit----(2)]]>S＝δ·Z(δ≤1)(3)δ＝jfcosα，α∈
]>Vs＝a·R·f＝VSN·f(7)C＝q·R(8)f＝k·h(9)另附四個推導式jcosα=Szf]]>f‾=Σn=1ifni---k‾=Σn=1ikni---h‾=f‾k‾]]>其中，公式1Z大綱規(guī)定或教學計劃中制定的需教授的知識總量。理論值為單元教學內容中全部信息鏈所含結點總數(shù)，應用中一般取作100，也可根據(jù)實際需要將100經一定數(shù)學處理得到其“等效”值。
T是一次連續(xù)的教學時間或一段可認為是連續(xù)的時期，用以衡量教學時間的長短。通常取值為45分鐘的整數(shù)倍或一學期、一年等，由教學實踐需要來決定。
D為關于Pi方面的輸入信息鏈tc(x-f-y)與二度固有信息鏈tc′(x-f-y)的相對距離。計算方法參見《思維數(shù)學引論》(孟凱韜，科學出版社，1991)。
Vz教師教授知識的速度，即單位時間內教師所教授的知識總量。用以衡量t時間內教學的快慢。若t取值一學期或一年，Vz也可用以衡量教學進度。Vz不含有教學質量及教學方法的優(yōu)劣因素，其值只與Z和t的值有關。教學質量及教學方法的優(yōu)劣從來都是相對于學生而言的，沒有絕對優(yōu)秀的教學方法。所以，盡管用不同的方法可取得不同的Vz，也不能將方法因素歸于Vz。
說明在一定度的范圍內，t一定時，Z正比于Vz，即大綱規(guī)定的知識越多，教師教的速度就必須增大；若Vz一定，則只能通過增加課時來解決。但當突破了這個度時，此公式不再適用。這里，度主要指學生接受能力及教師工作能力的限度。公式2St時間內，學生已接受的教師講授的知識總量。所謂接受是指新輸入認知系統(tǒng)的信息已與該系統(tǒng)功能達成完全耦合，表現(xiàn)為能理解及運用，一般以考試做對題為標準，所以其值可由考試成績經一定數(shù)學處理得到，也可直接采用考試成績。
t同上。
D同上。
VS學生在t時間內接受知識的平均速度，是衡量學生接受能力的一個主要參數(shù)，可以粗略代表學生對新知識的接受能力，稱為課堂接受能力。對大范圍的VS考察，也可作為制定大綱的一個參考數(shù)據(jù)。
說明1、此公式與公式(1)具有類似的適用范圍，超過了這個度，公式不再適用。這個度也就是所謂的最大學習潛力。
2、當t取一學期或一年時，S應當不包括由于遺忘而減少的值，即不考慮遺忘因素，這就是說應在講完課的7-14天內進行考試，或間隔時間更長，但應在考前讓學生有足夠的時間復習，以便不影響由試卷測量數(shù)據(jù)的信度與效度。公式3δ教學系統(tǒng)抗干擾因數(shù)。是抵抗一切阻礙學生接受知識的因素總合。δ值主要用以調節(jié)S與Z之間的數(shù)值關系。δ值由本式計算出。因為S總小于等于Z，所以δ≤1。公式4j教師因數(shù)。用以衡量教師授課效果。其值經過對一般或典型的班級進行測量有關數(shù)據(jù)，再由(1)、(2)、(3)、(6)式可計算出。相比之下，傳統(tǒng)的由評課或民主評議等方式評價教師的方法顯得不僅不夠科學而且呆板、片面。因為主控者(教師)的行為對象是受控者(學生)，所以，教師的成績應由學生來反映，并且對于不同的學生應因材施教。
f學生因數(shù)。包含學生聽課效率、課下努力情況等因素對學習效果的影響。其值由(1)、(2)、(3)、(4)、(6)式導出。
αj與f的“相應差”角，用以衡量j與f的配合程度，稱為師生功能耦合度。α取值范圍為
]>)，這樣的評價才比較合理。
2、決定δ的內因是j、f、α，而不是S＝δ·Z中的S或Z。公式5R形象泛化度，用以衡量形象思維能力，在作者的理論中，形象思維能力是人的思維能力中貢獻最大、最重要的組成部分，因此，在本模型中也用它來衡量人的思維能力。它的理論值由本式計算出。其中分子 Fi，n為某一形象與三個空間網絡達成耦合的鏈端個數(shù)總和，分母 fi，n為三個空間思維網絡的鏈端個數(shù)總和。鏈端個數(shù)可以通過以某一形象對被試進行詢問測試得出。公式6a為某認知系統(tǒng)關于Pi方面的認知因數(shù)，簡稱認知因數(shù)，用以衡量學生的認知能力。
lotc(x-f-y)，是一條關于Pi的信息鏈，以這條信息鏈試問被測者，一直到被測者自己認為信息已接受為止，記錄被測者為接受這條信息鏈所進行比較的次數(shù)，即與固有鏈耦合所成結點數(shù)目-m。
a值大，標明學生認知系統(tǒng)利于對以后課堂知識的接受；a值小，則相反。公式7說明1、此式與(2)式含義不同，(2)式只是經驗式，多用于測量數(shù)據(jù)，(2)式中的元素不是影響VS的內因或決定性因素，影響VS的穩(wěn)定的內因是a和R，即VSN。
2、在教學中為提高學生的S，需提高VSN，在提高VSN時，應盡量拋開a的因素，從R入手，否則將限制學生創(chuàng)造能力，這一點后文詳述。而傳統(tǒng)的教學觀念是提高a以提高VSN，結果造成應試能力高、創(chuàng)造能力低的后果。應試教育對創(chuàng)造力的遏制正在于此。
3、VSN是影響學生接受知識的自身內部的穩(wěn)定因素，稱為接受能力(VSN＝a·R)，而VS僅指對課堂知識的接受能力，受課堂氛圍及聽課狀態(tài)的影響，稱為課堂接受能力。公式8C創(chuàng)造潛力值。不同于創(chuàng)造力，只是決定創(chuàng)造力的較穩(wěn)定的內部因素。用以衡量學生自身的創(chuàng)造素質。C值由此式計算出，不宜測量。創(chuàng)造力與知識量有關，而C與知識量無關。
q三度因數(shù)。包含學生的情感、性格、世界觀、人生觀等因素對創(chuàng)造力的影響。q值由測量心理學的測試問卷得出。
說明1、此公式中q和R是C的決定性內因，是學生自身的一種較穩(wěn)定的素質，此式中不含有與創(chuàng)造相關的外因及次要的或然的因素。
2、如果對學生開設一門培養(yǎng)創(chuàng)造素質的課程，則C值大小等于由(1)、(2)、(3)、(7)式計算出的VSN值，這樣q值就可由本式計算出，避免了q值不易測量的困難。公式9K學生聽課因數(shù)，用以衡量學生聽課效率。它包含聽課方法、注意力、習慣、性格等因素對聽課效率的影響。K值可由如下方法得出講完新課后當天下午或第二天就進行測量，不宜事先提示學生將考試，不給學生進行“努力”的機會，這樣就盡可能減少了h值的影響。考試分數(shù)經(1)、(2)、(3)、(4)、(7)式聯(lián)合處理得出f值，此時f≈k。一星期后再考，同樣不給學生提示，因為要測的是自然狀態(tài)下學生的努力情況，此次f＝kh，一星期內k值不會大變，所以取上次測得的k值。這樣，一年或一學期后，得出f‾=Σn=1ifni]]>及k‾=Σn=1ikni]]>，這樣就得到本學期內該生平均努力值h=‾f‾k‾.]]>h學生努力值。由于學習動機的起伏性特點，使得h值失去其瞬時意義，所以一般取平均值。
說明由于學生對不同學科有“偏科”現(xiàn)象，所以對不同學科學生的k及h會有一定差異?！捌啤爆F(xiàn)象可以這樣理解①學生智力的一般品質適合某一科，則該科h大；②學生喜愛哪一科，必付出更多努力，則h大。(二)、用戶界面一級菜單屏幕顯示如

圖1所示。
若一級菜單選“A”，回車進入二級菜單，屏幕顯示如圖2所示。
當此菜單輸入完畢后，按“確定”鍵，并按“下一級”，進入三級菜單，屏幕顯示如圖3所示。
若在二級菜單中，測驗次數(shù)輸入為“n”，那么在三級菜單中的“輸入次數(shù)記錄”由“0”依次隨“數(shù)據(jù)輸入”的次數(shù)最終變?yōu)椤皀”，此時屏幕提示“數(shù)據(jù)輸入已滿，請按確定鍵”，當再按“下一級”時，系統(tǒng)顯示處理結果。為方便用戶，系統(tǒng)設置“固定值選擇”項，有5個備選，所選項目在接下來的“n”次數(shù)值輸入過程中，它的值不用每次輸入，均固定為用戶設置的某值?！靶问竭x擇”項，意為選擇數(shù)據(jù)的最終表達形式，有“曲線式”、“表格式”、“柱標式”等。按“下一級”，進入四級菜單，屏幕顯示如圖4所示對照現(xiàn)有技術，本發(fā)明的有益效果是1、現(xiàn)有技術無法從學生考試成績中定量地分析出學生的智力及非智力等非顯性因素，不可能實現(xiàn)對學生學習過程中智力及非智力因素發(fā)展狀況的全程、客觀、定量地監(jiān)控。
2、現(xiàn)有的對學生智力及非智力因素的心理學測量由于無法與學科教學掛鉤和復雜的操作過程，因此不具備普及和易操作性，而這些缺陷正是本發(fā)明所能彌補的。
3、因本發(fā)明能從考試分數(shù)中分析出學生多項智力及非智力因素，因而可以擺脫對分數(shù)的盲目追求，使教育者可以清晰的從教學及考試中看到學生智力及非智力因素發(fā)展狀況并適時調整教學重點和力度，從而把考試這一手段從“應試教育”對分數(shù)的盲目追求中拉回到“素質教育”的軌道上來，令教學評價這一指揮棒發(fā)揮正確的導向作用。
4、本發(fā)明由于可以從考試成績中分析出學生的創(chuàng)造潛力值，因而可以對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起到清晰、明確的指導作用。
5、本發(fā)明可以從學生考試成績中排除學生因素分析出教師因素，因此可以一改以往對教師工作成績評價的主觀性和模糊性，實現(xiàn)對教師教學成效考核的科學的、客觀的、真正意義的量化，而不是簡單的以學生平均分或總分衡量教師工作，從而避免因不同班學生智力及非智力情況的差異帶給對教師評價的不公平影響。
6、應用本發(fā)明的主要技術還可以對試卷或教材中所包含的智力因素進行定量分析，如教材的認知結構等。這對于教材的編寫工作具有很好的指導價值。
圖2為本發(fā)明一種教學質量評價系統(tǒng)，二級菜單屏幕顯示圖。
圖3為本發(fā)明一種教學質量評價系統(tǒng)，三級菜單屏幕顯示圖。
圖4為本發(fā)明一種教學質量評價系統(tǒng)，四級菜單屏幕顯示圖。
五具體實施例方式開發(fā)應用軟件，將通過考試和心理測量取得的原始數(shù)據(jù)輸入該評價系統(tǒng)。經本系統(tǒng)的數(shù)學處理得到最終數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可以以曲線圖、表格或柱標等方式表達，便于教師的直觀認知。具體1、采集原始數(shù)據(jù)(1)通過學科考試得到相應學科考試分數(shù)；(2)通過心理學問卷調查得到學生形象泛化度及三度因數(shù)兩個數(shù)據(jù)。
2、將軟盤插入主機并進入本監(jiān)控系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)提示將上述三種數(shù)據(jù)通過鍵盤輸入相應位置，再根據(jù)提示進行操作。
3、數(shù)據(jù)輸入完畢，按“確定”鍵后，顯示屏上將顯示出最終處理結果，曲線圖或表格。
4、根據(jù)系統(tǒng)提示菜單可選擇學生間比較，學生個體縱向比較，班級間比較等，這種比較以曲線的起落顯示。
權利要求
1.一種教學質量評價系統(tǒng)，開發(fā)應用軟件，將通過學科考試及心理學測量獲得原始數(shù)據(jù)，輸入該評價系統(tǒng)，經建立的基本數(shù)學表達式的處理得到最終數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以以曲線圖、表格或柱標等表達反映教學質量；
2.根據(jù)權利要求1所述的一種教學質量評價系統(tǒng)，其特征在于數(shù)據(jù)庫，基本數(shù)學表達式Vz=Z(x-f-y)·Σi=1nD[tc(x-f-y),tc′(x-f-y)]Pit----(1)]]>Vs=S(x-f-y)·Σi=1nD[tc(x-f-y),tc′(x-f-y)]Pit----(2)]]>S＝δ·Z(δ≤1)(3)δ＝jfcosα，α∈
]>Vs＝a·R·f＝VSN·f(7)C＝q·R(8)f-k·h(9)
3.根據(jù)權利要求1所述的一種教學質量評價系統(tǒng)，其特征在于數(shù)據(jù)庫四個推導式jcosα=Szf]]>f‾=Σn=1ifni---k‾=Σn=1ikni---h‾=f‾k‾]]>
4.根據(jù)權利要求1所述的一種教學質量評價系統(tǒng)，其特征在于用戶界面設計(一級菜單)
A學生個體縱向比較B學生間橫向比較C班際比較D校際比較E教師個體縱向比較F教師間橫向比較G教師教學成績綜合評價H學生各科成績排序I數(shù)據(jù)庫若一級菜單選“A”，回車進入二級菜單，屏幕顯示
當此菜單輸入完畢后，按“確定”鍵，并按“下一級”，進入三級菜單，屏幕顯示 若在二級菜單中，測驗次數(shù)輸入為“n”，那么在三級菜單中的“輸入次數(shù)記錄”由“0”依次隨“數(shù)據(jù)輸入”的次數(shù)最終變?yōu)椤皀”，此時屏幕提示“數(shù)據(jù)輸入已滿，請按確定鍵”，當再按“下一級”時，系統(tǒng)顯示處理結果。為方便用戶，系統(tǒng)設置“固定值選擇”項，有5個備選，所選項目在接下來的“n”次數(shù)值輸入過程中，它的值不用每次輸入，均固定為用戶設置的某值?！靶问竭x擇”項，意為選擇數(shù)據(jù)的最終表達形式，有“曲線式”、“表格式”、“柱標式”等。按“下一級”，屏幕顯示
全文摘要
一種教學質量評價系統(tǒng)，綜合利用計算機技術建立一個能有效地評價教學質量系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫、用戶界面部分、用戶界面以菜單和指令反映教學情況，數(shù)據(jù)庫提供教育信息評價數(shù)學公式。該系統(tǒng)能有效反映教師、學生、教材因素，提供理想的研究環(huán)境。
文檔編號G06F9/44GK1414500SQ0113660
公開日2003年4月30日 申請日期2001年10月22日 優(yōu)先權日2001年10月22日
發(fā)明者馬強 申請人:馬強